利用小鼠进行多囊肾病研究的机器人超声波和新型胶原分析。

背景：三维成像和组织学是评估患者和动物模型多囊肾病（PKD）的重要工具。磁共振（MR）成像具有微米级分辨率，但耗时长、价格昂贵，而且设备和专业知识的获取受到限制。机器人超声（US）成像的空间分辨率较低，但速度更快、成本效益更高、更容易获得。同样，毕克西里乌斯红（PSR）染色和明视野显微镜通常用于评估纤维化；但在非肾组织中，替代方法已被证明能提供更高的灵敏度和更详细的结构特征：在这项研究中，我们评估了机器人US和其他PSR染色量化方法在PKD研究中的实用性。我们比较了使用 US 和 MR 进行的纵向肾脏总体积 (TKV) 测量。此外，我们还比较了使用标准明视野和圆偏振光进行 PSR 成像和量化的色调分析，以及使用 CT-FIRE 软件自动检测单个胶原纤维的荧光成像分析：结果：在疾病早期到成熟期的时间点上，通过 US 检测到 Pkd1RC/RC 与野生型（WT）的 TKV 增加。US 观察者之间的差异较大，但扫描时间为 2-5 分钟/只小鼠，而 MR 需要 20-30 分钟/只小鼠。在这批病情相对较轻的小鼠中，明视野没有检测到纤维化指数的变化，但偏振光显示 Pkd1RC/RC 与 WT 相比，纤维更细。荧光成像显示，Pkd1RC/RC 与 WT 相比，胶原纤维密度更高，纤维更细、更弯曲，但长度没有变化。此外，Pkd1RC/RC 肾小球和肾小管中的纤维密度均较高，Pkd1RC/RC 肾小球的纤维密度高于肾小管，WT 肾小球的纤维密度也呈上升趋势：这些研究表明，机器人超声是临床前PKD研究的一种严谨的成像工具。结论：这些研究表明，机器人超声是临床前 PKD 研究的一种严谨的成像工具。此外，它们还证明了对 PSR 染色胶原进行偏振和荧光分析可提高灵敏度。